碳及其化合物有广泛的用途。
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：
C(s)＋ H2O(g) 
CO(g) ＋H2(g) ΔH=" +131.3" kJ•mol-1，以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施加快反应速率且有利于提高H2O的平衡转化率的是 。(填序号)
| A．升高温度 | B．增加碳的用量 | C．加入催化剂 | D．用CO吸收剂除去CO E.增大压强 |
（2）又知，C（s）+ CO2（g） 2CO（g） △H=+172.5kJ•mol-1
写出C（s）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式 。
（3）甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用KOH溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，该电池负极反应式为： 。
若用该电池提供的电能电解600mLNaCl溶液，设有0.01molCH3OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl2全部溢出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解结束后所得溶液的pH=
（4）将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中，发生以下反应：
CO(g)＋H2O(g) 
CO2(g)＋H2(g)，得到如下数据：
| 温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所x需时间/min |
||
| H2O |
CO |
H2 |
CO |
||
| 900 |
1.0 |
2.0 |
0.4 |
1.6 |
3.0 |
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字) 。
改变反应的某一条件，反应进行到tmin时，测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 4.5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示） 。
（5）工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为：N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) ΔH＝-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如下图。
不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如下图1。
图1 图2
请回答下列问题：
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为 。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。
(1)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为
P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1
P(s，红磷)＋
O2(g)===
P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为。
(2)已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s，白磷)＋3O2(g)===P4O6(s) ΔH＝－1638 kJ·mol－1。在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L氧气(标准状况)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为，反应过程中放出的热量为。
(3)已知白磷和PCl3的分子结构如图，现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。
则反应P4(s，白磷)＋6Cl2(g)===4PCl3(s)的反应热ΔH＝。
(1)在焙烧炉中发生反应：
①Fe2O3(s)＋3C(s) ===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝－492.7 kJ·mol－1
②3CO(g)＋Fe2O3(s) ===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝＋25.2 kJ·mol－1
则2Fe2O3(s)＋3C(s) ===4Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝kJ·mol－1。
(2)天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下：
CH4(g)＋H2O(g) ===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋2H2O(g) ===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是。
根据下列条件计算有关反应的焓变：
(1)已知：
Ti(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l) ΔH＝－804.2 kJ·mol－1
2Na(s)＋Cl2(g)==="2NaCl(s)" ΔH＝－882.0 kJ·mol－1
Na(s)===Na(l) ΔH＝＋2.6 kJ·mol－1
则反应TiCl4(l)＋4Na(l)===Ti(s)＋4NaCl(s)的ΔH＝kJ·mol－1。
(2)已知下列反应数值：
| 序号 |
化学反应 |
反应热 |
| ① |
Fe2O3(s)＋3CO(g)=== 2Fe(s)＋3CO2(g) |
ΔH1＝－26.7 kJ·mol－1 |
| ② |
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) |
ΔH2＝－50.8 kJ·mol－1 |
| ③ |
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) |
ΔH3＝－36.5 kJ·mol－1 |
| ④ |
FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g) |
ΔH4 |
则反应④的ΔH4＝kJ·mol－1。
请参考题中图表，已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答问题：
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为。
(3)如表所示是部分化学键的键能参数：
| 化学键 |
P—P |
P—O |
O===O |
P===O |
| 键能/kJ·mol－1 |
a |
b |
c |
x |
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol－1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示，则表中x＝kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。
二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型能源，它清洁、高效、具有优良的环保性能。
Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下：
催化反应室中(压强2.0～10.0 MPa，温度230～280℃)进行下列反应：
CO(g)＋2H2(g) 
CH3OH(g)ΔH＝－90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5 kJ/mol ②
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2 kJ/mol ③
(1)甲烷氧化可制得合成气，反应如下：CH4(g)＋
O2(g) CO(g)＋2H2(g) ΔH＝－35.6 kJ/mol。该反应是反应(填“自发”或“非自发”)。
(2)催化反应室中总反应3CO(g)＋3H2(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝。830℃时反应③的K＝1.0，则在催化反应室中反应③的K1.0(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)上述反应中，可以循环使用的物质有。
Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。b电极是极。